内容正文:
衔接点17 物质的量的单位—摩尔
一、物质的量的单位——摩尔
1.物质的量
(1)概念:表示含有一定数目粒子的集合体。
(2)符号:n
(3)单位:mol
(4)描述对象:微观粒子
2.摩尔
(1)符号:mol
(2)标准:1 mol粒子集体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的C原子个数相同,即含有6.02×1023个粒子的任何粒子集合体称为1 mol。
(3)注意事项:
①摩尔使用于微观粒子;
②使用时指明微粒种类或组合。
3.阿伏加德罗常数
(1)数值及单位:6.02×1023mol-1
(2)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)的关系:n=
4.摩尔质量
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量
(2)符号及单位:M,g·mol-1或kg·mol-1
(3)数值:任何粒子的摩尔质量,当以g·mol-1为单位时,数值上等于其化学式的式量
(4)物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)之间的关系:n=
5.物质的量、摩尔质量、微粒数目、阿伏加德罗常数之间的关系:n==
实验探究
例.19世纪中期,某化学家为了测定元素X的摩尔质量而选择了如下的方法:他制备了含有元素X的四种化合物A、B、C、D,并测定了每种化合物中X的质量分数。在250℃时,四种化合物都是气态。将它们分别转移至预先抽成真空的四个等容积的烧瓶中,直至每个烧瓶内的压强达到1.013×105Pa。称每个烧瓶的质量,减去空瓶的质量后可得到烧瓶内气体的质量。用氮气重复这一过程,得到如下数据表。
气体
气体的质量/g
气体中X元素的质量分数/%
N2
0.652
—
A
0.849
97.4
B
2.398
68.9
C
4.851
85.1
D
3.583
92.2
请通过计算后确定元素X可能的摩尔质量(要求写出推算过程)。
一、物质的量与摩尔质量的应用
1.注意事项
(1)物质的量:“物质的量”四个字是一个整体,不能拆开,也不能添或减字,如不能说成“物质量”或“物质的数量”等。
(2)摩尔质量。
①适用于任何一种微观粒子。
②纯净物和混合物都有摩尔质量,混合物的摩尔质量一般称为平均摩尔质量
2.物质的量和摩尔质量的认识误区
(1)误认为物质的量适用于所有物质。物质的量只用于表示分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少,不能用于表示宏观物质的数量,使用“摩尔”表示物质的量时,首先必须弄清物质所含微粒的种类,而摩尔只是它的单位。
(2)将摩尔质量与质量的单位混淆。摩尔质量与质量的单位不同,摩尔质量的单位是g·mol−1,质量单位是g。
(3)误认为摩尔质量与相对原子质量或相对分子质量完全等同。摩尔质量有单位,而相对原子质量或相对分子质量没有单位,当摩尔质量以g·mol−1为单位时,数值上才与相对原子质量或相对分子质量相等。
二、有关质量、摩尔质量与物质的量之间的计算
1.质量、摩尔质量与物质的量之间的计算关系
2.摩尔质量的计算方法
(1)M=m/n,该公式表示的是单位物质的量的物质所具有的质量,物质确定,其摩尔质量就确定,不能认为摩尔质量与质量成正比,与其物质的量成反比。
(2)M=m(一个粒子) ·NA,即阿伏加德罗常数个粒子的质量。
(3)Mr = m(一个原子)÷ l/12m(12C),摩尔质量在数值上等于其相对原子质量,即一个原子的实际质量与一个12C原子质量的1/12的比值。
一.阿伏加德罗常数NA
阿伏加德罗常数是一个物理量,单位是mol-1,而不是纯数。
不能误认为NA就是6.02×1023。
二.摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量的区别与联系
摩尔质量(M)
相对原子质量
相对分子质量
概念
①单位物质的量的物质所具有的质量;②单位是g/mol或kg/mol
①一个原子的质量与12C的1/12作比较,所得的比值;②单位:无
①化学式中各元素相对原子质量之和;②单位:无
单位
联系
摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量;混合物组成一定时,1 mol 混合物的质量在数值上就是该混合物的摩尔质量,在数值上等于该混合物的平均相对分子质量
特别提醒
①1 mol任何粒子的质量以克为单位时,在数值上都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
②“摩尔质量在数值上一定等于该物质的相对分子质量或相对原子质量”。这句话对否?为什么?
不对。因为摩尔质量的单位有g·mol-1或kg·mol-1等,只有以g·mol-1为单位时,在数值上才与微观粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
③两种原子的质量之比与其相对原子质量之比有何关系?为什么?
相等。因为任何一种原子的相对原子质量,都是以12C质量的1/12为标准所